从现在开始,我们把话题从图画转移到有形物体上来。首先,我们问自己一个问题:为什么我们眼中的物体是立体的,而不是平面的呢?要知道,在我们眼睛的视网膜上形成的像都是平面的啊!是什么原因使物体呈现在我们脑海中的时候,不再是平面的图画,而是三维的实体呢?

这里面有好几个原因。首先,物体各个部分的敏感程度不同,使我们可以推断出它们的形状;其次,由于同一物体的各个部分与眼睛之间的距离各不相同,为了看清它们,我们需要调节眼球,这时就会感受到不同的眼压:平面图画的所有部分与眼睛之间的距离都一样,而有形物体的各个部分却不在同一个距离上,所以,眼睛的“调节”是不一样的。但是,是我们看到立体物体的最主要的原因是:同一个物体,在每只眼睛中所形成的像是不相同的。这一点很容易证明,只要分别用左眼和右眼看一个离眼睛很近的物体就可以感觉了。左眼和右眼看到的物体是不同的,每只眼睛中都有各自的图画正是这种差异,在经过大脑处理后使我们产生了立体感(图120和图122)。

现在,想象一下有这样两张画,画的是同一个物体;左边画的是左眼看到的这个物体,而右边画的是右眼看到的物体。如果我们用这样的方法来看这两张画,就是左眼看左眼的画,右眼看右眼的画,则我们看到的不会是两个平面的图画,而是一个有凸起的、立体的物体,甚至比我们用一只眼睛看到的有形物体还要有立体感。借助于一种专门的仪器----实体镜,就可以观看这种成对的图画。在早期的实体镜中,使用镜子将两个影像合成在一起,而在现代的实体镜中采用的是玻璃凸棱镜:棱镜是光线产生折射,是两个影像在想象的延伸中重叠在一起(由于棱镜为凸棱镜,所以影像会略有放大)。我们看到,实体镜的原理非常简单,但用这么简单的设备,却能够得到令人震惊的结果。

什么是实物镜(什么是实体镜)(1)

图122 带有斑点的玻璃立方体,左眼和右眼看到的不同影像

估计大部分读者都看到过各种舞台场景和风景的立体图片,还有的人看过实体镜和为简化立体几何教学而制作的图纸。在后面的讨论中,我们不再讲述大家或多或少已经了解的实体镜的应用,而是只关注读者大概还不了解的东西。

----摘自《趣味物理学》

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